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1、三相异步电动机的制动控制方式三相异步电动机的制动控制方式一、机械制动一、机械制动 二、电力制动二、电力制动1机械制动机械制动 机械制动是利用机械装置，使电动机迅速停转的方法，经常采用的机械制动设备是电磁抱闸。 电磁抱闸主要由两部分构成：制动电磁铁和闸瓦制动器。 制动电磁铁由铁芯和线圈组成；线圈有的采用三相电源，有的采用单相电源；闸瓦制动器包括：闸瓦，闸轮，杠杆和弹簧等。闸轮与电动机装在同一根转轴上. 制动强度可通过调整弹簧力来改变。2 电磁抱闸制动器工作原理示意图电磁抱闸制动器工作原理示意图 1弹簧弹簧 2衔铁衔铁 3线圈线圈 4铁心铁心 5闸轮闸轮 6闸瓦闸瓦 7杠杆杠杆电源电源3一）电磁抱
2、闸制动控制线路之一一）电磁抱闸制动控制线路之一接通电源开关QS后，按起动按钮SB2，接触器KM线圈获电，工作并自锁。电磁抱闸YB线圈获电，吸引衔铁（动铁芯），使动、静铁芯吸合，动铁芯克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，取消对电动机的制动；与此同时，电动机获电起动至正常运转。当需要停车时，按停止按钮SB1，接触器KM断电释放，电动机的电源被切断的同时，电磁抱闸的线圈也失电， 衔铁被释放，在弹簧拉力的作用下，使闸瓦紧紧抱住闸轮，电动机被制动，迅速停止转动。 电磁抱闸制动，在起重机械上被广泛应用。当重物吊到一定高度， 如果线路突然发生故障或停电时，电动机断电，电磁抱闸线
3、圈也断电， 闸瓦立即抱住闸轮使电动机迅速制动停转，从而防止了重物突然落下而发生事故。4二）电磁抱闸制动控制线路之二二）电磁抱闸制动控制线路之二采用图21802控制线路，有时会因制动电磁铁的延时释放，造成制动失灵。造成制动电磁铁延时的主要原因：制动电磁铁线圈并接在电动机引出线上(参见图271)。电动机电源切断后，电动机不会立即停止转动，它要因惯性而继续转动。由于转子剩磁的存在，使电动机处于发电运行状态，定子绕组的感应电势加在电磁抱闸YB线圈上。所以当电动机主回路电源被切断后，YB线圈不会立即断电释放，而是在YB线圈的供电电流小到不能使动、静铁芯维持吸合时，才开始释放。解决上述问题的简单方法是；在
4、线圈YB的供电回路中串入接触器KM的常开触头。如果辅助常开触头容量不够时， 可选用具有五个主触头的接触器。或另外增加一个接触器，将后增加接触器的线圈与原接触器线圈并联。将其主触头串入YB的线圈回路中。这样可使电磁抱闸YB的线圈与电动机主回路同时断电，消除了YB的延时释放。56电磁抱闸制动器制动电磁抱闸制动器制动（1）构成：）构成：制动电磁铁和闸瓦制动器。1）制动电磁铁制动电磁铁：铁心、衔铁、线圈。2）闸瓦制动器：闸瓦制动器：闸轮、闸瓦、杠杆、和弹簧。（2）分类）分类：断电制动型和通电制动型。（3）断电制动型的工作原理：）断电制动型的工作原理：当制动电磁铁的线圈得电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无
5、制动作用；当线圈失电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动。（4）通电制动型的工作原理）通电制动型的工作原理：当线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当线圈失电时，闸瓦与闸轮分开，无制动作用。7电磁抱闸制动器通电制动控制线路电磁抱闸制动器通电制动控制线路 工作原理：工作原理：合上电源开关Qs。 启动运转：启动运转：按下启动按钮SBl，接触器KMl线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M启动运转。由于接触器KMl联锁触头分断，使接触器KM2不能得电动作，所以电磁抱闸制动器的线圈无电，衔铁与铁心分开，在弹簧拉力的作用下，闸瓦与闸轮分开，电动机不受制动正常运转。 制动停转制动停转：按下复合按钮SB2，其常闭触头先分
6、断，使接触器KMl线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，KMl联锁触头恢复闭合，待SB2常开触头闭合后，接触器KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电磁抱闸制动器YB线圈得电，铁心吸合衔铁，衔铁克服弹簧拉力，带动杠杆向下移动，使闸瓦紧抱闸轮，电动机被迅速制动而停转。KM2联锁触头分断对KMl联锁。（3）特点：特点：操作人员可以用手搬动主轴进行调整工件。8电磁抱闸制动器电磁抱闸制动器 断电制动控制线路断电制动控制线路 线路工作原理：线路工作原理：先合上电源开关QS。 启动运转：启动运转：按下启动按钮SBl，接触器KM线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M接通电源，同时电磁抱闸制动器YB
7、线圈得电，衔铁与铁心吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，电动机正常运转。制动停转：制动停转：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，同时电磁抱闸制动器线圈YB也失电，衔铁与铁心分开；在弹簧拉力的作用下，闸瓦紧紧抱住闸轮，使电动机被迅速制动而停转。 （3）用途：）用途： 在起重机械上被广泛采用。（4）特点：）特点：优点：能够准确定位，同时可防止电动机突然断电时重物的自行坠落。缺点：不经济。手动调整工件很困难。9电磁抱闸断电制动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKHSB2SB1KMYBQSKMKHM310电磁抱闸断电制
8、动控制线路L1L2L3FU1FU2KMSB2SB1KMYBQSKM合上电源开关合上电源开关QSKHKHM311电磁抱闸断电制动控制线路L1L2L3FU1FU2KMSB2SB1KMYBQSKM按下按下SB2KM线圈得电线圈得电KHKHM312电磁抱闸断电制动控制线路L1L2L3FU1FU2KMSB2SB1KMYBQSKMKM1自锁触头闭合自锁触头闭合,自锁，松开自锁，松开SB2电磁抱闸线圈电磁抱闸线圈YB得电，使抱闸的闸得电，使抱闸的闸瓦与闸轮分开瓦与闸轮分开KM1主触头闭合主触头闭合,电动机起动运行电动机起动运行KHKHM313电磁抱闸断电制动控制线路L1L2L3FU1FU2KMSB2SB1K
9、MYBQSKM停停:按按SB1，接触器，接触器KM失电释放失电释放电磁抱闸线圈电磁抱闸线圈YB也也失电，在弹簧的作失电，在弹簧的作用下，闸瓦与闸轮用下，闸瓦与闸轮紧紧抱住紧紧抱住KHKHM314电磁抱闸通电制动控制线路L1L2L3FU1FU2KM1KHSB1SB2KM1YBQSKM1KHM3KM2KM2KM1电路组成分析电路组成分析15电磁抱闸通电制动控制线路L1L2L3FU1KM1SB1SB2KM1QSKM1KM2KM1合上电源开关合上电源开关QSKM2KHKHM3FU2YBKM216电磁抱闸通电制动控制线路L1L2L3FU1KM1SB1SB2KM1QSKM1KM2KM1按下按下SB1KM1
10、线圈得电线圈得电KM2KHKHM3FU2YBKM217电磁抱闸通电制动控制线路L1L2L3FU1KM1SB1SB2KM1QSKM1KM2KM1KM1自锁触头闭合自锁触头闭合,自锁，松开自锁，松开SB1KM1联锁触头断开，联锁触头断开，KM1主触头闭合主触头闭合电动机起动运行电动机起动运行电磁抱闸线圈电磁抱闸线圈YB不不得电得电KM2KHKHM3YBKM2FU218电磁抱闸通电制动控制线路L1L2L3FU1KM1SB1SB2KM1QSKM1KM2KM1KM2停停：按下按下SB2KM1线圈失电释放线圈失电释放KM2线圈得电，线圈得电，KM2主触头闭合主触头闭合电磁抱闸线圈电磁抱闸线圈YB得得电，使
11、闸瓦与闸轮电，使闸瓦与闸轮紧紧抱住紧紧抱住KHKHM3YBFU219二、电力制动二、电力制动电力制动：电力制动：使电动机在切断电源停转的过程中，产生一个和电动机实际旋转方向相反的电磁力矩(制动力矩)，迫使电动机迅速制动停转的方法。常用的方法：常用的方法：反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。 短接制动 反接制动 能耗制动 能量回馈制动 并联电容制动 20短接制动短接制动是在电动机定子绕组上的供电电源断开的同时，将定子绕组自行短接，这时电动机转子因惯性仍在旋转。由于转子存在剩磁，形成了转子旋转磁场，此磁场切割定子绕组，在定子绕组中产生感应电动势。因定子绕组此时已被KM2（或KM1常闭触头
12、）短接，所以在定子绕组中产生感应电流，该电流与旋转磁场相互作用，产生制动转距，迫使电动机停转。1、短接制动控制线路之一、短接制动控制线路之一在制动过程中，由于定子绕组短接，所以绕组端电压为零。在短接的瞬间产生瞬间短路电流。短路电流的大小取决于剩磁电动势和短路回路的阻抗。虽然瞬间短路电流很大，但电流呈感性，对转子剩磁起去磁作用，使剩磁电势迅速下降，所以短路电流持续时间很短。另外，瞬时短路电流的有功分量很小，故制动作用不太强。所以，这种制动方法只限于小容量的高速异步电动机以及制动要求不高的场所。21反接制动电源反接制动是依靠改变电动机定子绕组的电源相序，而迫使电动机迅速停转的一种方法。单向反接制动
13、控制线路单向反接制动控制线路可逆起动反接制动控制线路可逆起动反接制动控制线路 22（一）反接制动（一）反接制动.反接制动原理反接制动原理在停车时，把电动机反接，则其定子旋转磁场便反在停车时，把电动机反接，则其定子旋转磁场便反向旋转，在转子上产生的电磁转矩亦随之变为反向，成向旋转，在转子上产生的电磁转矩亦随之变为反向，成为制动转矩。为制动转矩。反接制动反接制动23单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制M3L1L2L3FU1FU2KM1KM2KHSB1KM1SB2KM2KM1KM2KHQSKM1nKSKM2KS24单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制L1L2L3FU1FU2KM2SB1KM1
14、SB2QSKM1nKSKM2KS合上电源合上电源开关开关QSM3KM1KHKM2KHKM1KM225单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制L1L2L3FU1FU2KM2SB1KM1SB2KM1KM2QSKM1nKSKM2KS按下按下SB1KM1线圈得电线圈得电M3KM1KHKM2KH26单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制L1L2L3FU1FU2KM2SB1KM1SB2KM1KM2QSKM1KSKM2KSnKM1自锁触头自锁触头闭合闭合,自锁，自锁，松开松开SB1KM1主触头闭主触头闭合合,电动机起电动机起动，运行动，运行在转速高到一在转速高到一定值时，定值时，KS闭闭合合M3KM1KH
15、KM2KH27单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制L1L2L3FU1FU2KM2SB1KM1SB2KM1KM2QSKM1KM2KSn停：停：按下按下SB2KM1失电释放失电释放KM2线圈得电，线圈得电，KM2主触头闭主触头闭合，电动机串合，电动机串联电阻反接，联电阻反接，反接制动反接制动KM2自锁触头自锁触头闭合闭合M3KM1KHKM2KHKS28单向启动反接制动控制单向启动反接制动控制L1L2L3FU1FU2KM2SB1KM1SB2KM1KM2QSnKM2KS当转速降低当转速降低到一定值时，到一定值时，KS断开断开KM2线圈失线圈失电，各触头电，各触头复位复位速度继电器KS常开触头断开，
16、接触器KM2线圈断电释放，电动机断电，防止了反向起动。M3KM1KHKM2KHKM1KS29（二）可逆起动反接制动控制线路（二）可逆起动反接制动控制线路 该控制线路由于主回路中没有限流电阻RB，所以只能用于容量较小的电动机。图中KS1和KS2分别为速度继电器正反两个方向的两副常开触头，当按下SB2时，电动机正转，速度继电器的常开触头KS2闭合，为反接制动作准备，当按下SB3时，电动机反转，速度继电器KS1闭合，为反接制动作准备。中间继电器KA的作用是：为了防止当操作人员因工作需要而用手转动工件和主轴时，电动机带动速度继电器KS也旋转；当转速达到一定值时，速度继电器的常开触头闭合，电动机获得反向
17、电源而反向冲动，造成工伤事故。30闭合电源开关QS后按SB2，接触器KM1获电闭合并通过其自锁触头自锁，电动机M正转起动，当电动机转速高于120转/每分钟 时，KS2闭合，为反接制动作准备。当需要正转停止时，按SB1，接触器KM1断电释放而中间继电器KA获电吸合并自锁；KA的常开触头断开，切断KM2自锁触头的供电回路，使其不能自锁；KA的常开触头接通KM2的线圈回路，使KM2获电吸合，此时反接制动开始，当电动机的转速降至约100转/每分钟时，速度继电器KS2断开，使 KM2断电释放，在中间继电器自锁回路中的常开触头KM2断开，使中间继电器KA也失电释放。反转的起动及反接制动的工作原理与上述相似
18、，不再赘述。31可逆起动反接制动控制线路之二可逆起动反接制动控制线路之二这个控制线路主要由三个接触器KM1、KM2、KM3、四个中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4；速度继电器KS；反接制动电阻RB；正转按钮SB2；反转按钮SB3及停止按钮SB1；电源开关QS；熔断器FU1与FU2；热继电器FR等组成。 图有问题32工作原理简述如下:先合上电源开关QS，按正转按钮SB2，KA1获电吸合并通过KA12闭合自锁，KA11断开，闭锁了KA2；KA14闭合为KM3线圈获电作准备；KA13闭合使KM1获电吸合，KM1常闭触头断开，闭锁了KM2；KM1常开触头闭合为KA3获电作准备；KM1主触头闭合，
19、电动机串电阻RB降压起动，当电动机转速上升到使KS1闭合后，KA3获电吸合，KA31闭合为KM2线圈获电作准备;自锁触头KA32闭合自锁；KA33闭合使KM3获电吸合，KM3主触头闭合短接了电阻RB，电动机获全压正常运转。需停止时按SB1：KA1失电释放，KA11及KA12均恢复原始状态；KA14断开使KM3断电释放，电阻RB解除短接，串入主回路；KA13断开使KM1断电释放，使电动机失电作惯性转动；同时KM1常闭触头恢复闭合，使KM2获电吸合，其主触头闭合，电动机反接制动(串电阻RB)， 当电动机转速低到约每分钟100转时，KS1断开使KA3断电释放，其触头均恢复原始状态，其中KA31断开后
20、使KM2断电释放，电动机反接制动过程结束。相反方向的起动和制动的原理与上述相似，不在贅述。控制电路中，由于主回路串接了电阻RB，限制了反接制动电流，又能限制起动电流，所以该线路可以用在电动机功率较大的场所。该线路所用电器较多，造价较高，但其运行确实安全可靠，操作也非常方便，电动机在运转时，如需换向运行，只要按动相应的起动按钮，电路便自动完成电动机的断电串电阻反接制动电动机转速近于零串电阻限流换向起动换向正常运行的全部过程。不必先按停止按钮，这样即简化了操作手续，又提高了电路的反应速度，且制动力很强，所以是一个比较完善的电路。该线路也有一些缺点：如所用电器较多，相应线路较复杂，且造价较高，在制动
21、过程中冲击较大，故此，该线路适用于制动要求迅速，系统惯性较大而且制动不太频繁的场所。 33能耗制动能耗制动 三相鼠笼式异电动机的能耗制动，就是把转子储存的机械能转变成电能，又消耗在转子上，使之转化为制动力矩的一种方法。 将正在运转的电动机从电源上切除，向定子绕组通入直流电流，便产生静止的磁场，转子绕组因惯性在静止磁场中旋转，切割磁力线，感应出电动势，产生转子电流，该电流与静止磁场相互作用，产生制动力矩，使电动机转子迅速减速、停转。这种制动所消耗的能量较小，制动准确率较高，制动转距平滑，但制动力较弱，制动力矩与转速成正比地减小。还需另设直流电源，费用较高。能耗制动适用于要求制动平稳、停位准确的場
22、所，如铣床；龙门刨床及组合机床的主轴定位等。34 （二）能耗制动（二）能耗制动 电动机切断交流电源后，立即在定子线组的任意电动机切断交流电源后，立即在定子线组的任意两相中通入直流电，利用转子感应电流受静止磁场的两相中通入直流电，利用转子感应电流受静止磁场的作用以达到制动目的。作用以达到制动目的。35能耗制动控制线路的组成及保护1）M1为电动机。KM1电机控制接触器。kM2制动用接触器。FR热继电器、SB1SB2控制按钮。KT为时间继电器。R为制动电阻2)保护功能： 短路保护QS空气开关 FU1 FU2熔断器过载保护FR热继电器欠压保护KM1 KM2接触器 零位保护KM1 KM2接触器 联锁保护
23、KM1 KM2实现 KT常开延时触点改为常闭36启动控制：按下SB2KM1线圈得电KM1自锁触头闭合自锁KM1主触头闭合电动机启动运行KM1联锁触头分断对KM2联锁能耗主点停止：按下SB1SB1常闭触头断开KM1线圈失电KM1常开触头解除自锁 KM1主触头断开 KM1常闭触头闭合解除KM2连锁SB1常开触头闭合KM2线圈得电KM2常闭触头断开对KM1连锁 KM2主触头闭合 KM2常开触头闭合自锁M接入直流电能耗制动KT线圈得电KT常开触头瞬间得电自锁KT常闭触头延时分断KM2线圈失电Km2连锁触头解除自锁 KM2主触头断开电机M切断直流电源并停转能耗制动结束 KM2自锁触头断开KT线圈失电KT
24、触头复位。由上分析，只要调整好时间继电KT触头动作时间，电机能耗制动过程就能够准确可靠完成制动控制停车。37M3L1L2L3KM1KHSB1KM1SB2KM2KM1KM2KHKM1KTKM2VUWQSFU1FU2KTKT单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制线路KM2电路组成分析电路组成分析定子绕组直流电通路定子绕组直流电通路KM2V38L1L2L3KM1SB1KM1SB2KM2KM1KM2KM1KTKM2QSFU1FU2KTKTKM2合上电源开关合上电源开关QS按下按下SB1KM1线圈得电线圈得电单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制线路KM2VM3KHKHVUW
25、40L1L2L3KM1SB1KM1SB2KM2KM1KM2KM1KTKM2QSFU1FU2KTKTKM2KM1自锁触头闭合自锁触头闭合KM1主触头闭合主触头闭合KM1联锁触头分断联锁触头分断单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制线路KM2VM3KHKHVUW41L1L2L3KM1SB1KM1SB2KM2KM1KM2KM1KTKM2KM2VQSFU1FU2KTKTKM2按下按下SB2KM1线圈失电线圈失电KM1自锁触头分断自锁触头分断KM1主触头分断主触头分断KM1联锁触头闭合联锁触头闭合KM2线圈得电线圈得电KT线圈得电线圈得电单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制
26、线路M3KHKHVUW42L1L2L3KM1SB1KM1SB2KM2KM1KM2KM1KTKM2KM2QSFU1FU2KTKTKM2KM2自锁触头闭合自锁触头闭合KM2主触头分断闭合主触头分断闭合电动机半波能耗制动电动机半波能耗制动KM2联锁触头分断联锁触头分断KT瞬时闭合触头闭合瞬时闭合触头闭合松开松开SB2单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制线路VM3KHKHVUW43L1L2L3KM1SB1KM1SB2KM2KM1KM2KM1KTKM2KM2VQSFU1FU2KTKTKM2KT延时断开触头延时断开触头延时分断延时分断KM2线圈失电线圈失电KT线圈失电线圈失电各触头复位各触
27、头复位单向启动能耗制动自动控制线路单向启动能耗制动自动控制线路M3KHKHVUW44一）无一）无变压器变压器半波整流能耗制动半波整流能耗制动闭合电源开关QS，按起动按钮SB2，接触器KM1线圈获电吸合并自锁，电动机起动运行。停止时，将停止按钮SB1按到底，使其常开触头可靠闭合，其常闭触头断开，使KM2断电释放，电动机断电作惯性旋转。其常开触头闭合，使时间继电器KT和接触器KM2获电吸合并自锁。电动机进入半波整流能耗制动，待过了预先整定的时间后(此时电动机已停转)，KT的延时断开常闭触头断开，切断KM2线圈回路，使KM2断电释放，KM2断电后其常开触头KM2断开，使 KT也失电释放，整个电路恢复
28、至原始状态。45无变压器半波整流能耗制动自动控无变压器半波整流能耗制动自动控制线路之二制线路之二 KM1是电动机运行用接触器，KM2为电动机制动用接触器，KT为断电延时型时间继电器，用来控制制动时间。起动时按SB2，KM1与KT同时获电吸合并自锁，KM1获电吸合，使电动机获电运转；KT获电吸合，其常开延时释放触头瞬间闭合，为KM2获电作好准备。停止时，按SB1，KM1、KT同时断电释放，KM1释放使电动机失电，电动机凭惯性而继续旋转，KT断电使其常开触头KT进入延时释放时刻，待过了预定时间后(此時电动机已停转)，KT常开触头断开，切断KM2线圈回路，KM2失电释放，制动过程结束，整个电路恢复至
29、原始状态。46无变压器半波整流能耗制动手动控无变压器半波整流能耗制动手动控制线路制线路图21809的主回路与21806中的主回路完全相同，此处略去。图中KM1为运行用接触器，KM2为制动用接触器，SB2为起动按钮，SB1为停止兼制动按钮。 起动时，按起动按钮SB2，KM1获电吸合并自锁，电动机起动运行。需停止时，将停止按钮SB1按到底，且暂不松手，这时KM1断电，而KM2获电，电动机进入制动状态，当电动机停转后，立即松开停止按钮SB1，制动结束。47半波整流能耗制动准确定位控制线半波整流能耗制动准确定位控制线路路图21810中，KM1控制电动机的运行；KM2控制电动机的制动；断电延时型时间继电
30、器KT控制制动时间；SQ为限位开关，控制运动部件的行程。起动时，按起动按钮SB2，接触器KM1获电吸合后，电动机转动，拖动机床的运动部件（如进刀机构）运动，到达预定位置时，触及限位开关SQ，其常闭触头断开，接触器KM1和时间继电器KT均断电释放，同时限位开关SQ的常开触头闭合（此时KM1的常闭触头已恢复闭合），接通了KM2的线圈回路，使 KM2获电吸合，电动机进行能耗制动。当KT到达预先整定的时间时，其延时常开触头断开，切断KM2的线圈回路，使KM2失电释放，电动机制动结束，整个电路恢复至原始状态。这种控制线路适用于机床进给机构或其它要求准确定位的场所。 48FU2KHSB1KM1SB2KM1
31、KM2KTKTKTKM2KM2KM1M3L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCKHRKM2VUW3KM2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路电路组成分析电路组成分析49FU2SB1KM1SB2KM1KM2KTKTKTKM2KM2KM1L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCRKM2VUW3KM2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路合上电源开关合上电源开关QS按下按下SB1KM1线圈得电线圈得电KHM3KH50FU2SB1KM1SB2KM1KM2KTKTKTKM2KM2KM1L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCRKM2VUW3K
32、M2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路KM1自锁触头闭合自锁触头闭合KM1主触头闭合主触头闭合KM1联锁触头分断联锁触头分断松开松开SB1KHM3KH51FU2SB1KM1SB2KM1KM2KTKTKTKM2KM2KM1L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCRKM2VUW3KM2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路按下按下SB1KM1线圈失电线圈失电KM1自锁触头分断自锁触头分断KM1主触头分断主触头分断KM1联锁触头闭合联锁触头闭合KM2线圈得电线圈得电KT线圈得电线圈得电KHM3KH52FU2SB1KM1SB2KM1KM2KTK
33、TKTKM2KM2KM1L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCRKM2VUW3KM2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路KM2自锁触头闭合自锁触头闭合KM2主触头分断闭合主触头分断闭合电动机半波能耗制动电动机半波能耗制动KM2联锁触头分断联锁触头分断KT瞬时闭合触头闭合瞬时闭合触头闭合松开松开SB1KHM3KH53FU2SB1KM1SB2KM1KM2KTKTKTKM2KM2KM1L1L2L3FU1KM1QSFU3VCTCRKM2VUW3KM2有变压器桥式整流能耗制动控制线路有变压器桥式整流能耗制动控制线路KT延时断开触头延延时断开触头延时分断时分断KM2线圈失电
34、线圈失电KT线圈失电线圈失电各触头复位各触头复位KHM3KH54 能量回馈制动 又称再生发电制动 当起重机在高处开始下放重物时，电动机转速n小于同步转速n1，这时电动机处于电动运行状态，转子相对于旋转磁场切割磁感线的运动方向发生了改变，其转子电流和电磁转矩的方向都与电动运行时相反 。当采用有源逆变技术控制电机时，将制动时再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，并将电能消耗在电网上从而实现制动。能量回馈装置系统具有的优越性远胜过能耗制动和直流制动所以近年来不少使用单位结合使用设备的特点纷纷提出要求配备能量回馈装置的要求国外也仅有ABB、西门子、富士、安川、芬兰Vacon等少数不多的公司
35、能提供产品,国内几乎空白。 55再生发电制动原理再生发电制动原理56电容制动电容制动 电容制动是将工作着的异步电动机在切断电源后，立即在定子绕组的端线上，接入电容器而实现制动的一种方法。其特征在于：当旋转着的电动机断开交流电源时，转子内仍有剩磁。随着转子的惯性转动，形成一个随转子转动的旋转磁场。该磁场切割定子绕组产生感生电动势，并通过电容器回路形成感生电流，这个电流产生的磁场与转子绕组中的感生电流相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动力矩，使电动机受制动迅速停转。 其方法能耗温升小，防止电机烧毁，电机寿命长，制动效果好。该结构便于现场更换，提高电制动效果，提高了电动执行器的可靠性 57电容制动
36、电容制动M3L1L2L3FU1FU2KM1KM2KHSB1SB2KM1KM1KM1KM2KHUV WQSRKM1电路组成分析电路组成分析KTKTKM258合上电源开关合上电源开关QS按下按下SB KM1线圈得电线圈得电电容制动电容制动L1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM1KM1KM2UV WQSRKM1KTKTKM2M3KHKH59电容制动电容制动L1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM1KM1KM2UV WQSRKM1KTKTKM2KM1自锁触头闭合自锁触头闭合KM1主触头闭合主触头闭合KM1联锁触头分断联锁触头分断KM1辅助触头闭合辅助触头闭合KT线
37、圈得电线圈得电KT瞬时闭合延时断瞬时闭合延时断开触头闭合开触头闭合松开松开SB1M3KHKH60电容制动电容制动L1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM1KM1KM2UV WQSRKM1按下按下SB2 KM1线圈失电线圈失电KM1联锁触头闭合联锁触头闭合KM2线圈得电线圈得电KM2主触头闭合主触头闭合KM2联锁触头分断联锁触头分断电容制动开始电容制动开始KTKTKM2M3KHKH61电容制动电容制动L1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM1KM1KM2UV WQSRKM1KT瞬时闭合延时断开触瞬时闭合延时断开触头延时分断头延时分断KM2线圈失电线圈失电各触头
38、复位各触头复位电容制动结束电容制动结束KTKTKM2M3KHKH62三组电容器可以接成星形或三角形，与电动机定子出线端形成闭合回路。当运行的电动机断开电源时，转子内的剩磁切割定子绕组产生感应电动势，并向电容充电，其充电电流在定子绕组中形成励磁电流，建立一个磁场，这个磁场与转子剩磁相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动力矩，使电动机迅速停转，完成制动。 63电容制动控制线路的工作原理如下：起动过程，闭合电源开关QS并按下起动按钮SB2，接触器KM1获电吸合并经KM11常开触头自锁，KM12常闭触头断开，闭锁了KM2；接触器KM1的主触头闭合，电动机获电运转；KM13闭合使时间继电器KT获电吸合，
39、KT的延时断开常开触头瞬间闭合，为KM2获电作准备。需要停车时，按下停止按钮SB1使接触器KM1断电释放，KM1主触头、常开触头KM11 KM13、常闭触头KM12、均恢复至原始状态。其中KM12联锁触头恢复闭合时，接触器KM2获电吸合，KM2主触头闭合，将三相制动电容器及电阻R1、R2接入定子绕组，电动机被制动，直至停转；同时，KM13的断开使时间继电器KT失电释放，其延时断开常开触头延时至电动机停止后，自动断开，切断接触器KM2线圈回路，使接触器KM2失电释放。至此，全部电器均恢复至原始状态。控制线路中的电阻R1是调节电阻，用以调节制动力矩的大小，电阻R2为放电电阻。对于380伏、50赫兹
40、的鼠笼式异步电动机，根据经验，每千瓦每相大约需150微法的制动电容，电容的工作电压应不小于电动机的额定电压。电容制动的方法对高速、低速运转的电动机均能迅速制动，能量损耗小，设备简单，一般用于10千瓦以下的小容量电动机，并且可用于制动较频繁的场所。64制动方法制动方法适用范围适用范围特点特点短接制动 只限于小容量的高速异步电动机以及制动要求不高的场所制动时，定子的感应电流比电动机空载起动时的电流要小。短接制动的缺点是：制动作用不强，定位不准确。并联电容制动一般用于10千瓦以下的小容量电机并且可用于制动较频繁的场所能量损耗小，设备简单能耗制动要求平稳准确制动场合。制动准确度高，需直流电源，设备投入费用高。能量回馈制动用于电机容量较大的启动制动频繁的场合耗能少，制动电流小，但制动效果不及反接制动，控制线路复杂反接制动制动要求迅速系统惯性大，制动不频繁的场合。设备简单,制动迅速，准确性差，制动冲击力强。65
